2019高中生物 第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP教案 新人教版必修1

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.细胞的能量“通货”——ATP一、ATP的结构与特点1．ATP的结构(1)ATP的中文名称：三磷酸腺苷。(2)根据ATP分子结构简式，写出其中字母所代表的含义。A：腺苷，T：三个，P：磷酸基团，～：高能磷酸键。2．结构特点(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键。(2)ATP化学性质不稳定：在有关酶的作用下，远离腺苷的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。3．ATP的功能直接给细胞的生命活动提供能量。二、ATP和ADP之间的相互转化2．相互转化特点(1)ATP和ADP相互转化时刻不停地发生，且处于动态平衡之中。(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。3．合成ATP的能量来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌：呼吸作用。(2)绿色植物：呼吸作用、光合作用。4．ATP释放的能量来源：ATP中远离腺苷的高能磷酸键。三、ATP的利用1．实例2．ATP是细胞内流通的能量“通货”(1)吸能反应一般与ATP的水解相联系。2(2)放能反应一般与ATP的合成相联系。(3)能量通过ATP在吸能和放能反应之间循环流通。一、ATP分子结构阅读教材P88第一、二自然段，观察左栏相关信息，回答下列问题：1．ATP的元素组成有哪些？提示：C、H、O、N、P。2．ATP分子是怎样储存能量的？提示：主要通过两个高能磷酸键储存能量。3．ATP分子在酶的作用下水解掉两分子磷酸后形成的物质是什么？利用图示表示出其结构。提示：腺嘌呤核糖核苷酸；图示如下：二、ATP和ADP之间的相互转化1．教材问题探讨分析仔细阅读教材P88～P89相关文字，观察图5－5、5－6思考并讨论下列问题：(1)ATP分子具有什么特点？提示：远离腺苷的高能磷酸键易水解和重建。(2)ATP在细胞内能大量储存吗？它是怎样来满足细胞生命活动对能量需求的？提示：不能。通过ATP与ADP时刻不停地发生相互转化提供了稳定的能量供应机制。2．判断下列说法是否正确(1)ATP与ADP之间的相互转化过程中的能量来源是相同的。(×)(2)ATP和ADP相互转化的反应是一个可逆反应。(×)(3)所有生物细胞内ATP合成所需要的能量都来自于细胞呼吸分解有机物所释放的能量。(×)三、ATP的利用判断下列说法是否正确1．细胞内的化学反应都是吸能反应。(×)2．能量是通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通的。(√)3ATP与ADP的相互转化1．图示2．分析(1)光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系，呼吸作用中释放的能量一部分储存在ATP中，另一部分以热能的形式散失。(2)主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系，所以ATP是直接供能物质。(3)ATP在生物体内含量很低，但是ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中。3．ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程反应式ATP→ADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADP→ATP类型水解反应合成反应条件水解酶合成酶场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能储能能量来源高能磷酸键呼吸作用、光合作用能量去向用于各项生命活动储存于ATP中[特别提醒](1)ATP≠能量：ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。(2)细胞中ATP的含量并不多：ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少。ATP与ADP时刻不停地进行相互转化，这是细胞的能量供应机制。[例1]下列关于ATP分子的叙述，错误的是()A．ATP中含有一个核糖和一个含氮碱基B．ATP脱去所有高能磷酸键后就是ADPC．ATP中的两个高能磷酸键储存有大量能量D．ATP断裂了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本原料[解析]ATP由一分子腺苷和3分子磷酸基团组成，一分子腺苷包括一分子核糖和一分子腺嘌呤。当ATP脱去所有高能磷酸键后就是AMP，AMP为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成4核糖核酸的基本原料。[答案]B[例2]在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识，分析完成M和N循环中的有关问题：(1)作为生物体生命活动的直接能源物质是_____，其分子结构简式为________________，在②过程中，是由于______________________键断裂而释放出能量。(2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、________和________中进行的。(3)A1和A2具有作用，在图中它们的作用分别是____________________________。(4)在呼吸作用中，应该进行________过程，能量来自____________________。(5)根吸收无机盐离子过程中，应该进行____过程，能量用于_____________________。[解析](1)由图中物质转化关系可知，M是ATP，N是ADP。ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时远离A的那个高能磷酸键易断裂。ATP的水解和合成分别是由水解酶和合成酶催化。(2)反应①过程是细胞合成ATP的过程，在绿色植物细胞内合成ATP的主要部位是细胞质基质、线粒体和叶绿体。(3)反应①和②过程中的酶不同，①为合成酶，②为水解酶，在ATP与ADP的相互转化过程中起催化作用。(4)呼吸作用过程中应该进行的是①过程(即ATP的合成)，所需能量来自有机物的分解释放的能量。(5)根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输。主动运输需消耗代谢所产生的能量，故应进行②过程。[答案](1)MA－P～P～P远离A的高能磷酸(2)线粒体叶绿体(3)催化催化ATP的合成和水解(4)①糖类等有机物分解释放的能量(5)②主动运输生物体内的能源物质总结(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP；(2)主要能源物质：糖类；(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)；(4)主要储能物质：脂肪；(5)直接能源物质：ATP；(6)最终能量来源：太阳能。5[网络构建]填充：①A－P～P～P②ATP酶Ⅰ酶Ⅱ